Wissenschaftler an der Washington-HochschulMedizinischen Fakultät in St. Louis haben Hefezellen verwendet, um eine Sammlung Proteine besser zu verstehen, die mit der Entstehung von Actinnetzen verbunden sind, die zur Zellbewegung wesentlich sind.
Die Fähigkeit der Zelle sich zu bewegen ist zu einer breiten Reichweite der biomedizinischen Interessen, einschließlich das Verständnis wichtig, wie Immunsystemzellen das Krankheit-Verursachen von Eindringlingen ausüben und wie metastasierende Krebszellen von einem Tumor migrieren.
„Eine der falschen Sachen, die Krebszellen tun, ist, zu gehen weg von, wo sie sein sollen,“ sagt älteren Autor Fassbinder John-, M.D., Ph.D., Professor der Zellbiologie und der Physiologie. „Wenn sie nicht weg gingen, würde Krebs etwas sein, den Sie und der gerade herausschneiden konnten das Ende von ihm sein würde. So eine Hoffnung ist, dass, wenn wir mehr lernen über, wie Krebszellen sich bewegen, wir eines Tages versuchen können, diesen Prozess zu blockieren.“
Die Studie erscheint diesen Monat öffentlich Bibliothek der Wissenschafts-Biologie.
In der Hefe regeln das Labor des Proteine Fassbinders, das studiert wird, die Beiträge der Actinnetze zu einem Prozess, der endocytosis genannt wird. Hefezellen verwenden diesen Prozess, um Materialien von ihrer Oberfläche einzulassen, indem sie Vertiefungen auf ihrer Zellmembran bilden. Actinnetze liefern den Stoß, der diese Vertiefungen bildet und sie in die Zelle treibt.
In den komplexeren Zellen wie denen, die in den Menschen gefunden werden, haben die Proteine zusätzliche Verantwortung, die das Helfen regeln einen Prozess umfassen, den Zellen verwenden, um vorwärts zu stoßen selbst. Dieser Prozess baut viele dünnen Verzweigungsfäden eines Polymers, Actin, auf der Oberfläche der Zelle zusammen. Während diese wachsenden Fäden nahe gelegene Zellen erreichen, üben sie Kraft aus, die die Zelle in der gewünschten Richtung antreibt.
Wissenschaftler kennen alle Beiträge zu Actinnetzen, aber sie nicht völlig verstehen, wie die Zelle ihren Bau regelt.
„Einer der entscheidenden Schritte, wenn es ein Actinnetz erzeugt, erzeugt den Startwert für Zufallsgenerator eines neuen Fadens,“ sagt ersten Autor Brian Galletta, Ph.D., ein Habilitationsgelehrter im Labor des Fassbinders. „Wissenschaftler haben einen Proteinkomplex gekennzeichnet, der dies tun kann Ruf-Arp2/3.“
Das Labor und andere des Fassbinders auch hatten einige Proteine gefunden, die Aktivität Arp2/3 regeln. In der Hefe deren kompletter genetischer Code sequenziell geordnet worden ist und gesucht werden kann, scheint es, insgesamt sechs Proteine zu geben, die Arp2/3. aktivieren oder deaktivieren. Diese Proteine werden regelmäßig in den Actinänderungen am objektprogramm auf den Oberflächen von Hefezellen gefunden, die Bereiche sind, in denen endocytosis ist stattzufinden.
„Wir wollten wissen, warum sechs dieser Proteine sein dort musst, wenn irgendein jede AN/AUS Drehung Arp2/3 könnte,“ Galletta sagt.
Um mehr zu lernen, änderte Galletta jedes der sechs Proteine allein und in den verschiedenen Kombinationen. Forscher befestigten auch zwei verschiedene Leuchtstoffschilder zu anderen Proteinen, die in das frühe und in die Spätphasen von endocytosis mit einbezogen wurden. Die Schilder ließen sie ein Lichtmikroskop verwenden, um Filme von den Hunderten von den Actinänderungen am objektprogramm in den verschiedenen Hefezeilen zu machen und zeichneten die Bewegung der Änderungen am Objektprogramm durch Zellmembranen und in Zellen auf.